159771. lajstromszámú szabadalom • Eljárás emulgálható poliolefinviaszok előállítására
3 159771 4 lása szükségessé válik, hogy az indukciós periódust megrövidítsék. (Lásd: 918 295 sz. angol szab.) Ismeretes továbbá, hogy az oxidáció a viszkozitás növekedése nélkül nagyobb reakciósebességgel elvégezhető, ha azt 130—250 C° hőmérsékleten, nyomás alatt és erélyes keverés közben 0,5—25 kg O2/IOO kg viasz oxigénfelvétellel végzik, ahol a keverés teljesítménye 1—15 kW/100 kg viasz. Az elérhető reakciósebesség 2—4 02/liOO kg viasz/óra. 1 kW/100 kg viasz értéknél kisebb keverőteljesítmény esetében a reakcióidő hosszabb, a termék sárga és olvadékviszkozitása a kiindulási termékénél sokkal nagyobb. Az intenzív keverés az oxigéntartalmú gázfázis és a viaszolvadék között az anyagcserét elősegíti és ezáltal a reakciósebességét — különösen azonos reakciókörülmények között — megnöveli. Ennél az eljárásnál hátrányos a nagy energiaszükséglet és az ezzel elérhető kis hatásfok. Az elektromos energia nagy része keverés közben hővé alakul, amelyet a reaktorból hűtéssel még el is kell vezetni. Az ismert eljárások a könnyen emulgálható, keményebb, a kiindulási anyagénál nem magasabb olvadékviszkozitású poliolefinviaszok előállítását ugyan lehetővé teszik, de ezeknek a termékeknek vagy nincsen észterszáma, vagy ha van, igen csekély, s így az oxidált viaszok fénye nem kielégítő, vagy előállításuk nagy idő- és energiaráfordítással jár. A találmány célja olyan jól emulgálható, önfényű poliolefinviaszok előállítása, amelyeknek molekulasúlya 800—10 000, savszáma legfeljebb 50 mg KOH/g viasz, észterszáma legfeljebb 50 mg KOH g viasz és. a savszám és észterszám aránya 0,6—2,0:1, előnyösen 0,9—1,6:1, s mely viaszok olvadék-viszkozitása, keménysége, olvadáspontja és színe a kiindulási anyagétól lehetőleg csak csekély mértékben tér el, mimellett az eljárás nagy tér-idő-kihasználássa] és csekély energiaráfordítással végezhető. Az önfényű viaszokhoz olyan termékekre van szükség, amelyeknek savszáma 10—35 mg KOH/g viasz és a savszám-észterszám aranya 0,9—1,3 : 1. A találmány feladata 800—10 000 molekulasúlyú, telített nem emulgálható poliolefinviasz kiindulási anyagok oxidálása. • A találmány tárgya eljárás telített, nem emulgálható poliolefinviaszok oxidálására, a viaszokat 130—190 C° hőmérsékleten, 1—50 kp/ /cm2 , előnyösen 2—-25 kp/cm 2 nyomáson, iniciátorok vagy katalizátorok alkalmazása nélkül legalább 0,35 kg 02/óra/kg viasz oxigént szolgáltató oxigénnel vagy oxigéntartalmú gázokkal kezelve oly módon, hogy az oxidációt 160— 190 C° reakcióhőmérsékleten (To) és az oxigén 0,2—10 kp/cm2 parciális nyomásával kezdjük meg, ahol To = 160 + b. vt mely egyenletben b = 0,03—0,06 és v az olvadékviszkozitás cST-ban 140 C°-on és adott esetben a kiindulási anyag magasabb olvadékviszkozitásának megfelelően c ,az oxigén parciális nyomását növejjük és a reakcióhőmérsékletet 0,5—3, előnyösen 1—2 óra alatt a To hőmérséklethez viszonyítva 10—H50 C°^al, előnyösen 20--30 C°-al csök-5 kentjük, majd a kívánt savszám eléréséig ezen az értéken tartjuk. A találmány szerinti eljárásnak magasabb viszkozitású kiindulási anyagok oxidálása esetében egy előnyös kiviteli módja szerint a kez-10 deti To reakcióhőmérséldetet 170—190 C°-ra beállítjuk, majd a To reakcióhőmérsékletet közvetlenül a reakció megindítása után, 0,25— 1,5, előnyösen 0,5—1 óra alatt 6—34 C°-al, előnyösen 14—20 C°-al és ezt követően 0.25—1,5 15 óra alatt tovább 4—16 C°-al, előnyösen 6—10 C°-<al csökkentjük. Az alacsonyabb viszkozitással rendelkező kiindulási olvadékok kezelését To = 180—170 C° reakcióhőmérsékleten kezdjük meg. A To hő-20 mérsékletet 0,25—1,5 óráig előnyösen ezen az értéken tartjuk, majd a hőmérsékletet 0,25— 1,5 óra alatt 10—50 C°-al, előnyösen 20—30 C°-al csökkentjük. Az oxidáció alatt fellépő nem kívánatos 25 mellékreakciók miatt a karboxilcsoportok képződésének sebessége azonos hőmérsékleten a reakcióidő előrehaladása során csökken, tehát köziben maximumot ér eL Mivel azonban ez a maximum alacsonyabb reakcióhőmérsékleten 30 későbbi időpontban következik be, a karboxilcsoportok maximális képződési sebessége érhető el hosszabb időn keresztül, ha a hőmérsékletet a találmány szerinti módon csökkentjük. Ezen kívül a telített poliolefinviaszok hátrá-35 nyos indukciós periódusát a kezdeti magas hőmérséklettel jelentős mértékben csökkentjük. A reakció néhány perc alatt beindul és 15—^20 perc alatt a karboxilcsoportok képződése maximális sebességet ér el, ami a hőmérséklet 40 csökkentése következtében a teljes reakcióidő alatt fenntartható. A To= 160-f-b-" egyenlet szerinti To kezdeti hőmérsékleteknek ós adott esetben az ,5 oxigén parciális nyomásának annál magasabbnak kell lennie, minél nagyobb a kiindulási anyag viszkozitása, hogy ezzel a viszkozitásnak a pololefinviasz és a gázfázis közötti anyagcserére gyakorolt hatását kondenzáljuk. Mivel azonban a viszkozitás a reakcióidő előrehaladása során magasabb hőmérsékleten gyorsabban csökken, célszerűen úgy járunk el, hogy a hőmérsékletet To = 170^190 C° reakcióhőmérsékletnél azonnal, 170 C°-nál alacsonyabb To reakcióhőmérsékletnél pedig csak 0,25—1,5 óra múlva csökkentjük. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy az emulgálható poliolefinviaszok előállításánál — azonos minőség mellett •— az oxidáció időtartamát a 130 C°-on végzett oxidácíóhoz képest egyharmadával csökkentsük. A ta>lálmány szerinti eljárás egy másik előnye, hogy a termékek olvadékviszkozitása a reakció folyamán soha nem növekszik, hanem állandóan Ső csökken. Végül a nem kívánatos mellékreák-5
